Ứng dụng marker phân tử trong chọn dòng dưa leo mang toàn hoa cái

2020

Ứng dụng marker phân tử trong chọn

Dòng dưa leo mang toàn hoa cái

Nguyễn Trần Đông Phương

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH.............................................................................................................5

DANH MỤC BẢNG............................................................................................................6

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ...........................................................................7

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS...................................................................9

PHẦN I - PHẦN MỞ ĐẦU .............................................................................................11

1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu (Trong và ngoài nước)....................................12

1.1.1. Tổng quan về dưa leo ..................................................................................12

1.1.2. Dưa leo toàn hoa cái (Gynoecious) và tầm quan trọng trong sản xuất hạt

giống lai.....................................................................................................................14

1.1.3. Phân biệt dưa leo toàn hoa cái (Gynoecious) và dưa leo trinh sinh

(Parthenocarpic)......................................................................................................16

1.1.4. Tổng quan về chỉ thị phân tử hỗ trợ chọn giống.....................................16

1.1.5. Phương pháp tìm hiểu và phân tích tính trạng ở thực vật......................18

1.1.6. Đặc điểm hoa của dưa leo ..........................................................................19

1.1.7. Hiện trạng các công trình nghiên cứu liên quan đến nhiệm vụ ............20

1.2. Lý do nghiên cứu và tính cấp thiết của đề tài......................................................24

PHẦN 2 - MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................................................................26

2.1. Mục tiêu nghiên cứu...............................................................................................27

2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.........................................................................27

2.2.1. Đối tượng nghiên cứu:.....................................................................................27

2.2.2. Phạm vi nghiên cứu .........................................................................................27

2.3. Cách tiếp cận...........................................................................................................27

2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................27

2.4.1. Nguồn vật liệu ban đầu....................................................................................27

2.4.2. Phương pháp trồng và chăm sóc dưa leo.........................................................27

2.4.3. Phương pháp tách chiết DNA..........................................................................29

2.4.4. Phương pháp xác định chất lượng DNA .........................................................29

2.4.5. PCR với các mồi..............................................................................................30

2.4.6. Điện di .............................................................................................................30

PHẦN 3 - NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................32

3.1. Tối ưu hóa quy trình tách chiết DNA...................................................................33

3.2. Tối ưu hóa quy trình nhận diện dòng dưa leo toàn hoa cái bằng marker phân

tử .....................................................................................................................................35

3.2.1. Marker Cs-Female 1 ........................................................................................36

3.2.2. Marker Cs-Female 4 ........................................................................................37

3.2.3. Marker Cs-BCAT ............................................................................................38

3.3. Giải trình tự xác đinh độ đặc hiệu của marker Cs-BCAT....................................39

3.3.1. Phản ứng PCR giải trình tự..............................................................................39

3.3.2 Phân tích trình tự ..............................................................................................40

3.3.3. Thử nghiêm marker trên các dòng thuần.........................................................43

3.3.4. Mối tương quan giữa marker phân tử và kiểu hình của các dòng thuần .........46

3.3.5. Khả năng nhận diện dòng dưa leo toàn hoa cái của marker CsBCAT ở thế hệ

F2 ...............................................................................................................................47

PHẦN 4 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................51

4.1. Kết luận ...................................................................................................................52

4.2. Kiến nghị .................................................................................................................52

TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................53

5

DANH MỤC HÌNH

Hình 1. Kết quả điện di DNA của 10 mẫu tách theo quy trình tối ưu hóa ........................34

Hình 2. Bản đồ liên kết biểu hiện vị trí của locus F trên NST số 6 bằng việc phân tích hai

quân thể F2. WJE F10; WJE F11 (dòng toàn hoa cái) và WNE F8 (dòng có cả hoa đực và

cái)......................................................................................................................................36

Hình 3. Gradient nhiệt độ mồi Cs-Female 1 (thang 100bp). .............................................37

Hình 4. Gradient nhiệt độ mồi Cs-Female 4 (thang 100bp). Kích thước 220/204 (allele hoa

cái/hoa đực)........................................................................................................................37

Hình 5. Khảo sát mồi Cs-BCAT ở nhiệt độ 47oC (thang 100bp) ......................................38

Hình 6. Khảo sát nhiệt độ mồi Cs-BCAT ở nhiệt độ 50oC (A), 52oC (B), 54oC (C) (thang

100bp). ...............................................................................................................................39

Hình 7. Kết quả phân tích sản phẩm PCR với mồi BCAT-S trên gel agarose 1% (thang

100bp) ................................................................................................................................40

Hình 8. Thông tin ACS1G gene trên dòng toàn hoa cái ....................................................41

Hình 9. Thông tin giải trình tự với cặp mồi BCAT-S ở các dòng toàn hoa cái (9.6; 10.6;

11.6) và dòng có cả hoa đực và hoa cái (4.6 và 14.6).......................................................43

Hình 10. Kết quả phân tích sản phẩm PCR với mồi Cs-BCAT trên gel agarose 1%, (thang

100bp) ................................................................................................................................44

Hình 11. Kết quả phân tích sản phẩm PCR với mồi Cs-Female1 trên gel agarose 2%, thang

100bp. Kích thước 197/163 (allele hoa cái/hoa đực).........................................................45

Hình 12. Kết quả phân tích sản phẩm PCR với mồi Cs-Female 4 trên gel agarose 2.5%,

thang 100bp. Kích thước 204/222 (allele hoa cái/ hoa đực)..............................................46

Hình 13. Kết quả điện di sản phẩm PCR với marker CsBCAT trên 50 mẫu dưa leo F2.

Thang chuẩn 100 bp...........................................................................................................48

6

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1. Thành phần của phản ứng PCR .......................................................................................30

Bảng 2. Chu trình nhiệt của phản ứng PCR ..................................................................................30

Bảng 3. Nồng độ và độ tinh sạch của 10 mẫu DNA tách theo quy trình của nhà sản xuất...........33

Bảng 4. Nồng độ và độ tinh sạch của 10 mẫu DNA tách theo quy trình tối ưu hóa .....................34

Bảng 5. Nhiệt độ lai của các cặp mồi ............................................................................................39

Bảng 6. Thông tin mồi giải trình tự...............................................................................................40

Bảng 7. Kết quả khảo sát marker và kiểu hình..............................................................................47

Bảng 8. Độ đặc hiệu của marker CsBCAT trên 50 mẫu dưa leo F2 .............................................48